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目前的半导体材料已经发展到第三代，第三代半导体材料主要包括碳化硅（SiC）、氮化镓和金刚石等材料，其中SiC是第三代宽禁带半导体材料的核心。近年来，我国SiC半导体材料发展迅速，引发美国担忧。笔者梳理了近期美国关于SiC半导体材料的相关动作及SiC竞争形势，供读者了解。
一、美国高度重视碳化硅产业发展
1、美国将追资7.5亿美元巩固其碳化硅领导地位
当地时间2024年10月15日，拜登-哈里斯政府宣布，美国商务部和Wolfspeed公司签署了一份不具约束力的初步条款备忘录(PMT)，根据《芯片和科学法案》提供高达7.5亿美元的拟议直接资金。拟议的资金将支持在北卡罗来纳州西勒城建设一个新的碳化硅晶圆制造厂。除了Wolfspeed的北卡罗来纳州项目外，拟议的芯片投资预计将催化其在纽约州马西的设备制造厂的扩建计划。这些项目合计预计将创造超过2,000个制造业岗位和3,000个建筑业岗位，也是该公司之前宣布的超过60亿美元产能扩张计划的一部分。拟议的CHIPS投资将支持在北卡罗来纳州Siler City建造John Palmour碳化硅制造中心。这座占地200万平方英尺的新工厂将成为美国最大的碳化硅晶圆制造工厂和全球首个大批量200毫米碳化硅晶圆制造工厂。截至发文当日，美国《芯片和科学法案》已在17个州拨款超过350亿美元。
2、美国近日针对中国半导体行业（含碳化硅衬底）启动301调查
当地时间2024年12月23日，美国贸易代表戴安娜宣布将根据经修订的《1974年贸易法》第301条进行针对中国半导体行业占据主导地位的行为、政策等展开调查，调查还将评估中国在碳化硅衬底（或用作半导体制造投入的其他晶圆）生产方面的行为、政策和做法是否导致对美国的限制等，美国贸易代表办公室将就此项调查征求公众意见并举行公开听证会，有关调查的评论卷宗将于2025年1月6日开放。
二、美日企业技术领先，中国大批机构涌入SiC赛道并布局专利
1、美国及日本企业SiC技术领先
目前，国外从事SiC单晶制备研究的企业主要有美国Cree公司（2021年10月更名为Wolfspeed）、美国道康宁公司和日本新日铁公司等。国内从事SiC单晶制备研究的高校/科研单位主要有山东大学、中科院物理研究所和中科院硅酸盐研究所等。国内能批量生产SiC单晶衬底的公司主要有山东天岳、北京天科合达和厦门中芯晶研等。
美国Wolfspeed公司为国际SiC领域龙头老大，其高度重视专利布局，且伴随着新产品的推出稳定推进专利布局。Wolfspeed公司涉及SiC单晶衬底的专利主要技术方向覆盖单晶生长工艺、缺陷控制、杂质调节和晶片加工四个方面。此外，日本丰田公司、住友电工、新日铁等公司在碳化硅产业链的不同环节拥有核心技术及专利布局。
表1 国内外从事SiC上游生产的相关企业
2、中国企业SiC专利申请量达全球70%
2024年12月17日，根据GLOBE NEWSWIRE发布的《2024年碳化硅(SiC)专利格局》报告显示，全球碳化硅专利涵盖19,000多个专利族。2023年中国企业的SiC专利申请量达70%，其中新进入者的数量引发关注，大量公司进入了SiC晶圆行业。报告认为，由于参与SiC晶圆开发的公司数量众多，中国已成功扭转了短缺局面，但由于激烈的价格竞争，众多供应商进入了一段经济不稳定时期，新局面的出现或将引发SiC晶圆供应商之间的专利诉讼。
参考文献：
1.
https://www.commerce.gov/news/press-releases/2024/10/biden-harris-administration-announces-preliminary-terms-wolfspeed
4.
陈春淳,郑凯,胡晓珊,等.SiC行业发展现状及主要申请人专利分析[J].精细与专用化学品,2024,32(11):5-7+10.
